yandex.metrica
Технология ферросплавов

Электроснабжение ферросплавных предприятий

Электроферросплавная промышленность — крупный потребитель электрической энергии. Ежегодно в мире (без СНГ) расходуется на получение кремния и его сплавов 31 млрд. кВт×ч, сплавов марганца – 14 млрд. кВт×ч и сплавов хрома – 10 млрд. кВт×ч. Японская ферросплавная промышленность, производящая 2,45 млн. т сплавов в год потребляет около 12 млрд. кВт×ч электроэнергии. В СНГ черная металлургия потребляет более 100 млрд. кВт×ч электроэнергии. На долю ферросплавной промышленности приходится около 20% этой электроэнергии.

Суммарная электрическая мощность современных ферросплавных предприятий составляет 800—1000 МВА, а отдельных цехов 300—600 МВА. Единичная мощность крупных ферросплавных печей достигла 63—105 МВА. Проектируются печи мощностью 150—250 МВА. Увеличение мощности печи — одно из главных направлений дальнейшего развития отечественной и зарубежной ферросплавной промышленности.

Одной из особенностей электроснабжения ферросплавных печей является их работа на низком вторичном напряжении (150—250 В). Поэтому высокая мощность в ванне достигается за счет больших токов в электродах. Для трехэлектродной круглой печи с установленной мощностью трансформаторов 81 МВА и диаметром электродов 2000 мм рабочий ток составляет 150—160 кА. Большинство печей средней мощности имеют коэффициент мощности (cosj), равный 0,85—0,90, а печи большой мощности (типа РПЗ-63, РКГ-81) — 0,7—0,8. В связи с этим в системе электроснабжения печи предусматриваются установки искусственной компенсации реактивной мощности. Наиболее распространенными схемами соединений короткой сети ферросплавных электропечей являются «треугольник на электродах» и «звезда на трансформаторе».

При проектировании ферросплавных предприятий разрабатывается электрическая часть проекта. В состав последней входят схемы электроснабжения цехов, монтажные чертежи и электрические схемы управления. Проекты кабельных разводок и других токоподводов выполняют специализированные проектные электротехнические организации. При проектировании схем электроснабжения несложных электроустановок и объектов используют типовые проекты, которые затем привязывают к конкретному цеху.

Надежность и бесперебойность подачи электроэнергии достигаются в результате создания нескольких независимых линий электропередач, установки раздельно работающих трансформаторов, коммутационной аппаратуры и др. Объем заложенного в проект электроснабжения резерва должен быть разумным. Не допускается, например, наличие резервных линий электропередач и аппаратуры.

Важной задачей является также выбор схемы распределения электроэнергии. Из трех известных схем радиальной, магистральной и смешанной на электроферросплавных заводах применяют в основном радиальную. Эта схема не имеет ответвлений от высоковольтной линии электропередач до трансформаторной подстанции или распределительного пункта.

В связи с ростом единичной мощности ферросплавных электропечей и общей мощности плавильных цехов понизительные подстанции устанавливаются вблизи цехов. Высокое напряжение подается непосредственно на трансформатор печи (глубокий ввод напряжения).

При проектировании схемы электроснабжения ферросплавных цехов разрабатывают график электрических нагрузок. Его использование позволяет правильно эксплуатировать печи, цехи и предприятие в целом. График нагрузок — это кривая изменения активной, полной, реактивной мощностей или тока во времени. Графики нагрузок ферросплавных печей и цехов характеризуются регулярностью. Они могут быть суточными и годовыми. Определяют также средние нагрузки за максимально загруженную смену, среднемесячные и среднегодовые нагрузки. Особо учитывается показатель максимальной кратковременной (пиковой) нагрузки. В расчетах обычно используют получасовой максимум нагрузки Р30.

В ходе проектирования схем электроснабжения рассчитывают и выбирают основное коммутационное оборудование и аппаратуру релейной защиты. Для централизованного контроля и управления всей системой электроснабжения ферросплавных заводов и цехов широко применяется диспетчеризация и телемеханика. Эффективность проектирования схемы электроснабжения проверяется по техническим (надежность, долговечность, безопасность, степень автоматизации и др.) и экономическим показателям (срок окупаемости и приведенные затраты).

Расход электроэнергии при проектировании цехов и заводов можно определять за различный период времени – за год, за месяц или за наиболее загруженную смену. Этот показатель устанавливают на основе прогрессивных норм удельного расхода электроэнергии на тонну ферросплавов.

Электрометаллургические предприятия рассчитываются с организацией — поставщиком электроэнергии по одно- и двухставочному тарифам. Если присоединенная к системе мощность потребителя не превышает 750 кВА, расчет ведут по одноставочному тарифу, по которому завод платит только за активную энергию. По двухставочному тарифу оплачивают израсходованную электроэнергию потребители с присоединенной мощностью 750 кВА и выше. Двухставочный тариф предусматривает годовую плату за 1 кВт×ч заявленной (абонированной) потребителем максимальной мощности, потребляемой во время максимума нагрузки энергосистемы, и плату за 1 кВт×ч отпущенной потребителю активной электрической энергии. Кроме того, вводится тариф за работу в ночное время и в часы пик.